秦始皇帝陵防洪堤調查研究★

仲偉秋，鄭龍龍，尹 瑞，陳偉平

(西安工程大學城市規劃與市政工程學院,陜西 西安 710600)

0 引言

從古至今，伴隨著人類社會的更迭，建筑的種類和形式也日新月異，而每個時期的建筑同樣也反映著這一時期人類的科技、歷史與文化的特點。中國幅員遼闊，在幾千年不曾間斷的歷史與文化的發展傳承中誕生了具有豐富特點的建筑文明。地域位置的差異創造出了差異化的建筑，如為了抵御沙塵暴的入侵，北京地區發展出了四合院的建筑形式；由于天氣炎熱而又潮濕，南方地區出現了用竹子建造并將底層架空的建筑形式；在陜西，人們順應著地形特點，在土坡崖壁上挖掘窯洞，雖造型簡陋，卻有著冬暖夏涼的居住體驗。

土和木是我國古時較為常見的建筑材料，其中土質建筑是應用時間較早、使用范圍較廣、傳承時間較長的建筑類型之一[1]。得益于西北地區長期干燥少雨的自然環境，有諸多古代土建筑遺址被保留至今[2]。目前尚存的具有代表性土建筑遺址有敦煌西北的漢長城遺址、玉門關遺址、陽關遺址，西安的秦始皇帝陵及保護其不受洪水沖擊的人工夯筑大堤——五嶺遺址、長安城遺址、高昌故城遺址、山西的平遙夯土古城墻遺址等。這些數量眾多、種類豐富的土建筑遺址不僅為我們展現了古代勞動人民的真實生活寫照，并為建筑史學、建筑工藝、建筑材料的科研發展提供了重要的歷史資料。學者張虎元系統地介紹了生土建筑，總結了國內外學者對生土建筑的研究考察，并歸納提出我國古代土工建造方法分為挖余法、夯土法、垛泥法、土坯砌筑法和生土塊法[3]。學者袁潤等概述了史書記載中的古代夯筑工藝，通過現代X射線衍射等技術分析研究了焦山古炮臺夯土成分，并對其進行了仿制，最終得出了古代夯土的近似配比[4]。學者景愛等從夯土版筑的起源出發，歸納研究了不同時期建筑夯土特點及夯筑工藝，詳細剖析了夯筑長城的施工方法[5]。學者裴強強等在前人研究基礎上將土建筑遺址按照結構特征及建筑工藝分為15個亞類，闡明了隨著生產力的提高與需求的增長，營造技法呈遞進式發展演化[6]。學者劉慶玉對川西北地區傳統夯土建筑進行了實地考察，并結合文獻對建造技藝與建造流程進行了全方位的研究[7]。我國現存的夯土建筑資源豐富，例如明長城夯土遺址、圓明園舍衛城夯土遺址、焦山古炮臺夯土遺址、五嶺遺址等，其中大多數遺址已有學者進行了多方面的科學研究，而對于秦始皇帝陵重要阻排水系統之一的五嶺遺址目前僅有少量研究。本文通過對五嶺遺址實地考察，結合史書記載并查閱考古報告，對五嶺遺址的地理位置、尺寸規模、功能配置及夯筑工藝進行了系統的調查研究。

1 秦始皇帝陵考古概述

秦始皇帝陵位于我國陜西省西安市臨潼區，南依驪山，北臨渭水之濱,其位置圖如圖1所示。其中建筑遺址主要包括陵園、陵墓、陵邑、陵寢建筑、陪葬墓、殉葬墓、陪葬坑、修陵人墓以及地下阻排水遺址、人工防洪堤遺址、魚池遺址、石料加工廠遺址等。《史記·秦始皇本紀》“始皇初即位，穿治酈山，及并天下，天下徒送詣七十余萬人，穿三泉，下銅而致槨，宮觀百官奇器珍怪徙藏滿之”和《水經注》“斬山鑿石，下錮三泉，以銅為槨，旁行周回三十余里，上畫天文星宿之象，下以水銀為四瀆、百川、五岳、九州島，具地理之勢”都從文獻角度記載了秦始皇帝陵宏偉的建造規模、漫長的建造歷程及窮盡奢華的陪葬品[8-9]。

明代的都穆首先對秦始皇帝陵園進行實地考察，并將其成果記入《驪山記》。19世紀初，學者足立喜六對秦始皇帝陵封土外觀信息進行了記錄調查。20世紀20年代中期，法國學者維克托·色迦蘭也對秦始皇帝陵進行了實地考察。秦始皇帝陵園的第一次考古勘察工作開始于1962年，由陜西省文物管理委員會組織進行，期間得到了首個陵園平面布局圖，并對內外城墻相關尺寸進行了測量記錄。1974年3月，兵馬俑發掘出土，秦始皇帝陵園的發掘研究全面拉開帷幕，大量的文物和遺址相繼出土，相關的歷史考古研究也得到了前所未有的發展，科研著作層出不窮。近年來，一號兵馬俑陪葬坑進行了第三次挖掘研究，獲取到了研究完善秦文化、秦俑的新線索[10]。秦陵外城西側的考古勘探與發掘也成果豐富，其填補了秦代高等級貴族墓葬考古的空白[11]。

2 五嶺遺址記載及文獻

由于千年的季節性洪水沖刷，驪山下逐漸形成了一道道呈南北走向的溝壑，其中對陵園影響最嚴重的是位于陵園南部的大水溝，研究認為，大水溝中的洪水沿著山上流下后共分為兩條支流，呈放射狀，對秦始皇帝陵可能會造成沖擊破壞，其中一條的流向整體呈北偏東方向，流經陳堯村，李家村西側，陜縫學校東側，西孫村西側[12]。另一條流向曲折，先是流經陳堯村向西北進發，到達陵南上陳附近后再往北直到內城南垣下，經阻擋后向西流經秦陵村，而后轉西北向流過外城西城垣，其示意圖如圖2所示。除了上述兩條支流以外，經過實地考察結合衛星地圖，在今楊家村、尚家村、上杜家及上張家東南方向共有四條無名溝壑，這些溝壑都是幾千年以來驪山上的溪水及季節性洪水沖刷而成，所有的走向都會經過秦始皇帝陵園及陵區。當洪水夾雜著碎石從山坡上流下時，所攜帶的巨大能量將會給秦始皇帝陵帶來不可估量的破壞，當時的設計者也明白這一威脅，為了保護秦始皇帝陵，就必須要在陵園東南部筑造一個規模宏大、無比堅固的防洪堤使洪水改變流向。在多本古籍中對這座人工防洪堤均有記載，如晉代《關中記》中“驪山泉本北流者，皆陂障使東南流”[13]，西漢《史記·秦始皇本紀》中“始皇陵在驪山。泉本北流，障使東西流”及南北朝時期《水經注》中提到“水出驪山東北，本導源北流，后始皇葬于山北，水過而曲行，東注北轉”。對于“五嶺”這一名稱的由來，目前尚未有確切的定論，但從地理位置上來看，五嶺遺址防洪堤的南面是山洪沖刷而形成的五道溝壑，溝壑之間便形成了五座小山嶺，由此對應關系合理推理即可得出“五嶺”的由來，其示意圖如圖3所示。

3 現場實地調查研究定位

五嶺遺址的詳細位置及規模尺寸在古籍中并未有所提及，在近代相關考古資料文獻中對此記載可總結如下：防洪堤西端起自大水溝西側山腳，整體由西南向東北方向夯筑，中間經過陳家窯東南、楊家村東南、李家村東南，直至王鹼村與三任村之間為止，全長為3 500 m，現存1 700 m，寬約90 m[14-16]。通過進行實地考察及村民走訪發現，其全長約為2 600 m，方向為西南至東北方向，經過今楊家村陳堯組后穿過楊家村李家組東南，后繼續向東北夯筑過楊家村杜家組東南，之后經過泊緣玉器廠，止于秦俑村龐家溝組西南，整體俯視如圖4所示。在上千年的自然毀壞及人類擾動后，目前整個堤壩體多處已發生較大缺損，沿秦唐大道與楊家村李家組交界處向東北延伸至杜家組是目前保存較為完好的一段，在其南方五嶺中的西嶺上留有擊鼓坪遺址，其位置詳圖如圖5所示。關于擊鼓坪的功能目前存在兩種觀點：第一種認為擊鼓坪具有修建秦始皇帝陵及其附屬工程時傳遞施工號令的功能；第二種則認為擊鼓坪兼具祭祀天神和安全保衛的功能[17]。從擊鼓坪上向防洪堤望去仍能看出其大致輪廓，最寬處寬度為104 m，距離地面最大高差為8.4 m。

4 夯筑工藝及過程推斷

夯土技術因其流程簡單、取材方便及強度較高在我國古代建筑中應用廣泛，目前可查到的最早的夯土痕跡出現在仰韶晚期[18]，之后便一直傳承沿用。伴隨社會進步和人們經驗的積攢，夯土技術發展出了直接夯土與夯土版筑兩大類，其中夯土版筑最早可追溯到殷商時期，后世古籍中也有記載，如《孟子》中“傅說舉于版筑之間”，《尚書·費誓》中“楨、翰皆筑具，楨在前，翰在兩榜”[19]，《古經解鉤沉》中“楨，正也，筑墻所立兩木也。翰，所以當墻兩邊障土者”，其中楨為支柱，用于固定模板位置[20]。翰即為木模板，用于約束夯土結構并形成其外形。可以看出夯土版筑與現代鋼筋混凝土澆筑有異曲同工之妙，皆為先支護模板再使內部材料成型。其具體的夯筑流程為：當夯筑好本層后，就把兩側的木板向上平移一層并固定，而后繼續加土夯打，這也就決定了夯土層的厚度即為兩側木板的寬度，此工藝能夠使原始土體的抗壓強度得到有效提高，減小土體孔隙率，增強其抗滲透性能。

在秦王嬴政一統六國建立秦朝之后，國力強盛，大興土木，隨著夯土建筑數量的飛速增長，夯土工藝迅速發展。具有代表性的建筑有秦咸陽城、秦始皇帝陵園、五嶺遺址及秦長城等。有關秦始皇帝陵園的發掘研究已很多，查閱相關文獻可知，陵園內不同建筑的夯土層厚度在2 cm～13 cm范圍內，且夯層均勻[21]。在對五嶺遺址考察后，發現其整體是由18層～24層夯土及底部一層石塊構成，每層夯土的厚度在25 cm～40 cm不等，若使用夯土版筑法，理應每層厚度均勻，再結合堤壩整體的尺寸過大，對應的夯土模具制造困難，因此防洪堤所使用的夯筑技術應為直接夯筑中的堆土夯筑。由于堆土夯筑沒有周圍約束會導致夯土強度較低，因此需要超常規的夯土層數來使其滿足強度要求。在底部鋪放一層石塊可以提高底面剛度，使上層夯土更加密實，抗壓強度更高，有助于抵抗洪水沖擊。遺址現場還可觀察到部分夯土層中均勻存在著砂礫和卵礫石，如圖6所示。在夯筑過程中加入砂礫和卵礫石可使夯土更加密實，強度和耐久性都會有所提高。

5 結語

五嶺遺址防洪堤是秦始皇帝陵阻排水系統的重要組成部分之一，是我國古代人民先進夯筑工藝的體現，它的存在極大的保護了陵園及兵馬俑等重要文物不受季節性洪水的沖擊破壞，它宏偉的規模、巨大的工程量也表明了秦朝時期精湛的夯土技藝，更從側面烘托了秦始皇陵本身的氣勢恢宏與布局嚴密。

1)通過查閱古籍、考古報告及研究文獻中防洪堤相關記載，結合秦始皇帝陵所處位置及驪山自然氣候環境，系統梳理了防洪堤的起源、功能與現狀。

2)通過多次實地考察與走訪村民，確定了防洪堤的地理位置、整體走向及外觀尺寸。結合文獻記載、時代背景與遺址現狀，對其所采用的夯筑工藝進行了合理分析，發現其并沒有機械的照搬已有的夯筑工藝，而是根據所需的工程要求，對夯土層厚度、層數及添加的材料都進行了相應的改變。

3)土遺址由于其自身材料特性、建造工藝及長期暴露室外等原因導致大多數都沒能完好的保存下來，秦始皇帝陵防洪堤也是如此，目前已受到較大破壞，且在其附近還有多戶人家及窯洞，多數窯洞已產生不同程度的損傷破壞，因此對其進行系統性研究、安全性評估及完善修繕保護措施已刻不容緩。基于此現狀與前期調研工作，本團隊目前正在對秦始皇帝陵防洪堤進行多角度的研究，已經完成材料特性研究和動力性能試驗，正在進行抗震仿真分析、防洪及抗滲性能研究、加固措施研究及現狀安全性評估等，將另文撰述。